铂钌电极上乙醇解离吸附与氧化行为的原位SERS研究

应用电化学循环伏安法和原位表面增强拉曼光谱研究了乙醇在Pt-Ru电极上的解离吸附与氧化行为,首次获得了酸性介质中乙醇在Pt-Ru电极上解离吸附的表面拉曼光谱.实验表明:乙醇在粗糙铂和Pt-Ru电极上均能自发地解离出强吸附中间体CO,而且在Pt-Ru电极上,强吸附中间体CO氧化的过电位比在粗糙铂电极上降低了约140mV.初步证实酸性介质中乙醇在Pt-Ru电极上的氧化遵从双途径机理.本研究结果说明,表面增强拉曼光谱技术能拓展到有实用价值的电催化体系.     

乙醇在粗糙铂电极上解离吸附与氧化的原位SERS研究

采用循环伏安法和原位表面增强拉曼光谱（SERS）研究了乙醇在粗糙铂电极上的吸附和氧化行为,获得了乙醇在粗糙铂电极上解离吸附的表面增强拉曼光谱.研究表明,在酸性介质中,乙醇能在粗糙铂电极上自发地解离出强吸附物种CO,在低波数区检测到桥式和线性吸附CO的铂碳键的伸缩振动信息;乙醇在粗糙铂电极上的氧化反应受扩散步骤控制;从分子水平初步证实乙醇的氧化是通过双途径机理进行的.     

甲酸在Pt-Ru/GC电极上氧化的SERS研究

采用循环伏安(CV)法、计时电流法和电化学原位表面增强拉曼散射光谱(SERS)技术研究了甲酸在Pt-Ru/GC电极上的氧化行为, 发现甲酸在Pt-Ru/GC电极上与在粗糙Pt电极上一样, 也能自发解离出强吸附中间体CO和活性中间体—COO－. 从分子水平证实钌的加入有利于提高电极对甲酸的电催化氧化活性, 当镀液中Pt：Ru的摩尔比从10∶1变化到1∶1, CO的氧化峰电位从0.41 V负移至0.35 V, 约负移了60 mV. Pt-Ru/GC(1∶1)电极与粗糙Pt电极相比, CO在电极表面氧化完毕的电位亦负移了约200 mV. 该研究结果表明, 电化学原位表面增强拉曼散射光谱技术可望成为研究电催化反应机理的普适谱学工具.     

甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上电催化氧化的原位SERS

用化学还原法合成了Aucore@Ptshell纳米粒子, 并用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等技术对纳米粒子进行表征; 采用电化学原位表面增强拉曼光谱(SERS)技术对甲酸的电催化氧化过程进行了研究, 成功地获得了甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上解离吸附的原位SERS. 结果显示, 在开路电位时, 甲酸能在Aucore@Ptshell/Pt电极表面自发氧化, 解离生成强吸附中间体COad和弱吸附中间体HCOOad, 在电位为+0.10 V时检测到氧化产物CO2的谱峰. 研究结果表明, Aucore@Ptshell/Pt电极对甲酸的氧化具有较高的催化活性和较强的SERS效应, 甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上的电催化氧化过程遵循双途径机理.     

具有纳米结构的铂电极表面的电化学制备及其性能

采用控电位方波氧化还原法和控电流方波氧化还原法分别成功地制备了控电位粗糙铂(CPRPt)和控电流粗糙铂(CCRPt)纳米级铂电极表面.通过考察两类电极表面对甲醇电催化氧化的性能,发现CPRPt和CCRPt纳米级铂电极表面催化氧化甲醇峰值电流密度分别是光滑铂电极的约1.35倍和2.50倍.采用现场拉曼光谱技术考察了两电极表面的表面增强拉曼(SERS)效应,发现两电极表面对吡啶吸附均有较高SERS活性,CPRPt电极表面还对有机小分子的解离吸附的拉曼光谱具有特殊的增强效应.本文初步探讨了两电极表面的SERS机理.     

乙醇在不同介质中电氧化的原位表面增强拉曼光谱研究

采用常规电化学伏安技术和电化学原位表面增强拉曼光谱(in-situ SERS)技术研究了不同介质中乙醇在粗糙铂电极上的电催化氧化行为. 发现不论在酸性、中性还是碱性介质中, 乙醇均能在粗糙铂电极上自发氧化解离生成强吸附中间体CO; 碱性介质中, CO在粗糙铂电极上基本氧化完全的电位(0.20 V)比中性和酸性介质中(0.50 V)负移了约0.30 V. 而乙醇在粗糙铂电极上CV正向扫描的氧化峰电位(-0.20 V)比酸性介质中(0.65 V)负移了约0.85 V. 比较不同介质中乙醇和CO在粗糙铂电极上的氧化峰电流和峰电位可以发现, 粗糙铂电极在碱性介质中对乙醇和CO的电催化氧化活性比中性和酸性介质中更强; 可以推测, 不论在酸性、中性还是碱性介质中, 乙醇在粗糙铂电极上的氧化过程均按双途径机理进行.     

非水体系中甲醇在粗糙铂电极上解离吸附的表面增强拉曼 光谱研究

利用共焦显微拉曼系统和表面增强拉曼散射(SERS)效应研究了非水体系中甲醇在粗糙铂电极上的解离吸附过程。结果表明：甲醇在粗糙铂电极上解离吸附后产生了毒性中间物CO,在较负的电位区间内,H与CO共吸附于电极表面并影响CO的吸附行为,随电位正移,ν~P~t~-~C的变化可以用电化学Stark效应进行解释,而ν~C~~O的变化则是由于电化学Stark效应和CO偶极耦合的共同作用所引起的。     

纯锌电极上的表面增强拉曼光谱研究

通过化学刻蚀、电化学沉积和电化学氧化还原等粗糙方法,寻找合适的条件对锌电极表面进行预处理,以期获得吡啶在纯锌电极上的表面增强拉曼光谱(SERS).实验证明,电化学氧化还原处理是最佳的选择.以0.5mol/LNaClO4中性溶液作为电解质溶液,分别进行电化学氧化还原循环和电位阶跃两种处理.结果表明,将还原电位和氧化电位分别控制在-1.6和-0.7V时,利用共焦显微拉曼系统成功地得到了粗糙锌电极表面吸附吡啶的SERS信号.     

铂单晶电极表面不可逆反应动力学──Ⅰ.Pt(100)单晶电极上甲酸氧化的现场红外反射光谱研究

运用电化学暂态方法和现场时间分辨FTIR反射光谱研究甲酸在Pt（100）单晶电极上的解离吸附和氧化过程．深入认识了甲酸解离吸附的反应速率在-0．25至0．25V电位区间呈火山形变化的规律．根据电化学现场时间分辨红外光谱的研究结果，提出在研究反应动力学时避免甲酸解离吸附干扰的方法，为进一步研究甲酸在Pt（100）电极表面经活性中间体直接氧化至CO2的反应动力学奠定了基础．     

不同介质中甲醛在Aucore@Ptshell/Pt电极上氧化的原位SERS研究

应用化学还原法合成了Au_core@Pt_shell纳米粒子, 并用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)对其进行了表征; 采用电化学原位表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术研究了不同介质中甲醛在Au_core@Pt_shell/Pt电极上的电催化氧化行为, 获得了不同介质中甲醛在Au_core@Pt_shell/Pt电极上电催化氧化行为的原位SERS谱. 研究结果表明, 不论在酸性、中性还是碱性介质中, 甲醛均能在Au_core@Pt_shell/Pt电极上自发氧化解离出强吸附中间体CO, 只是在碱性介质中桥式吸附CO的比例明显增大, 且桥式吸附比线形吸附CO更易被氧化, 使CO在碱性介质中基本氧化完毕的电位比在中性及酸性介质中提前了约950 mV. 分子水平的研究结果表明, CO和甲醛在碱性介质中比在中性和酸性介质中更易被氧化.     

铂单晶电极表面不可逆反应动力学I.Pt(100)单晶电极上甲酸氧化的现场红外反射光谱研究

运用电化学暂态方法和现场时间分辨ＦＴＩＲ反射光谱研究甲酸在Ｐｔ（１００）单晶电极上的解离吸附和氧化过程,深入认识了甲酸解离吸附的反应速率在－０．２５至０．２５Ｖ电位区间呈火山形变化的规律。根据电化学现场时间分辨红外光谱的研究结果,提出在研究反动力学时避免甲酸解离吸附干扰的方法,为进一步研究甲酸在Ｐｔ（１００）电极表面经活性中间体直接氧化至ＣＯ２的反应动力学奠定了基础。     

Kinetics of dissociative adsorption of formic acid on electrodes of tetrahexahedral platinum nanocrystals

In the present paper we study the kinetics of dissociative adsorption of formic acid on the electrode of tetrahexahedral platinum nanocrystals (THH Pt NCs). In situ FTIR spectroscopic results demonstrate that HCOOH can be oxidized to CO2 at a low potential (-0.2 V(SCE)) on the THH Pt NCs electrode, and the chemical bonds inside formic acid molecule are broken to form adsorbed COL species. The kinetics of the dissociative adsorption of HCOOH was quantitatively investigated by employing programmed potential s...     

Rh和Pt超薄层电极上的CO吸附行为(英文)

利用沉积在粗糙金电极上的过渡金属超薄层电极技术 ,我们获得了氢及一氧化碳在Rh和Pt表面上吸附的拉曼信号 ,并对两者之间的相互作用进行了分析 ..我们还进行了二氧化碳在这两种金属表面的还原行为的初步研究 ,以及对不同方式获得的一氧化碳吸附拉曼信号的特点进行了分析 .     

Surface-enhanced Raman scattering measurements on silver nanoparticles covered with differently formed platinum films

Gold and silver electromagnetic nanoresonators covered by a thin layer of platinum are often used to study adsorption of various molecules on “model platinum surfaces” with surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy. In this contribution spectra of pyridine adsorbed on films formed from core–shell Ag@Pt and Ag@Ag–Pt nanoparticles and pure Pt or Ag nanoparticles were measured using a confocal Raman microscope. The SERS spectra of pyridine adsorbed on alloy Ag@Ag–Pt nanoparticles could not be obtained as a linear combination of spectra measured on pure Ag and Pt surfaces. In other words, for silver electromagnetic nanoresonators covered by platinum there is no simple correlation between the “quality” of the deposited Pt layer and the relative intensity of SERS bands characteristic for adsorbate interacting with silver. The SERS spectra accumulated from various places of a film formed from Ag@Pt or Ag@Ag–Pt nanoclusters may differ significantly. Using Ag@Pt nanoparticles with practically negligible amount of Ag on the surface (as per the stripping measurement), it is possible to record SERS spectrum in which the contribution characteristic for pyridine adsorbed on the Ag surface is well visible. It means that, even for macroscopic samples of core–shell Ag–Pt nanoparticles, averaging of many spectra measured at various locations of the sample should be carried out to characterize reliably their properties.     

甲酸解离吸附的动力学和时间分辨FTIR特征

 运用电化学暂态（电位阶跃）方法和时间分辨FTIR反射光谱研究甲酸在Pt电极上的解离吸附过程，揭示了这一表面分子过程的反应速率在－0．25至0．25VvsSCE区间呈火山形变化的规律，还测得在含10－3mol•L－1HCOOH的溶液中最大的初始解离速率（－0．06V时）为9.33×10－11mol•cm－2•s－1.     

In-situ flow-cell IRAS observation of intermediates during methanol oxidation on low-index platinum surfaces.

Structural effects on intermediate species of methanol oxidation are studied on low-index planes of platinum using in-situ infrared (IR) spectroscopy. A flow cell is designed for rapid migration of reactant and product species on the electrode surface. IR spectra show adsorption of formate and the formation of carbonate species on the Pt(111) surface at potentials higher than that of CO oxidation. The band assignments for carbonate and formate are confirmed by vibrational isotope shifts. On Pt(100), the absorption band of adsorbed formate is much smaller than that on Pt(111). On the other hand, there is no adsorbed formate on Pt(110) in the potential region examined. The band intensity of formate follows the order: Pt(111)>Pt(100)>Pt(110). This order is opposite to that of the current density in the regions of higher potential. Adsorbed formate on Pt(111) behaves like a catalyst-poisoning intermediate, like adsorbed CO.